基于可信位置指纹的室内定位技术研究

发布时间：2020-06-23 04:32

【摘要】：随着无线网络的发展,基于位置服务(Location based services,LBS)的需求不断增加。目前,基于专用设备和基于Wi-Fi测距的定位技术可以实现较高的定位精度,但要求部署额外的专用定位设施,成本高、便捷性差。近年来,基于位置指纹的室内定位技术成为研究的重点之一。基于位置指纹的定位技术,其原理是在不同位置可以接收一系列接入点(Access Point,AP)的接收信号强度指示(Received signal strength indication,RSSI),其RSSI具有唯一性,可以将RSSI作为指纹,标识特定的位置。但室内定位环境复杂,需要实时更新指纹库,但是在更新指纹库时如若不考虑指纹的可信性,虚假的指纹信息可能会对定位结果造成严重影响。对于现有指纹定位技术不能抵御虚假指纹的问题,本文提出了具有较高鲁棒性和稳定性的定位算法,实现较高的定位精度。具体工作内容如下:针对在现有指纹库更新过程中,可能会把虚假RSSI指纹更新到指纹库的问题,本文提出一种基于可信位置指纹的室内定位算法(Indoor Localization Algorithm Based on Trusted Location Fingerprint,LABTF)。该方法利用 RSSI 受不同因素影响的差异性,对指纹进行可信度检测,并通过投票机制对指纹进行权值分配。由于室内环境会有多种干扰因素,采用投票机制可以使定位算法对环境的干扰有一定的容忍能力。本方法不仅可以提高定位精度,而且可以较好地应对室内环境的干扰。当定位环境发生突变时,该定位算法仍可以实现较好的定位效果。经过仿真分析,在存在多种干扰因素的室内环境中,相较于现有的指纹定位算法,本文算法的定位精度和鲁棒性较高。针对传统粒子滤波算法中粒子样本数较多、跟踪效果受环境影响较大等问题,本文提出了一种基于可信位置检测的粒子滤波跟踪定位算法(Particle Filter Tracking and Localization Algorithm Based on Trusted Location Detection,PFBTL)。该算法不仅对观测量进行了可信度检测,而且优化了粒子的权值计算,使后验密度较大区域中的粒子样本具有较高的权值。在跟踪过程中,该方法降低了虚假信息对跟踪结果造成的影响,优化了粒子样本的分布,使跟踪轨迹更加接近于真实路径。经过仿真分析,本算法不仅加强了跟踪定位系统的鲁棒性和稳定性,而且提高了目标跟踪定位的精度。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN92
【图文】：

播的ＲＳＳＩ，然后通过定位算法就可以获得目标的位置信息［３７】。无线定位系统主要逡逑由４部分组成，包括信号接收、参数估计、位置计算和位置显示。其组成系统如逡逑图２．１所示。逡逑信号接收逦参数估计逦位置计算逦位置显示逡逑ＧＰＳ逦ＲＳＳＩ逦Ｃｈａｎ逦导航逡逑绦窝网逦ＴＯＡ逦ＭＰＤＡ逦跟踪逡逑ＷＬＡＮ逦ＴＤＯＡ逦几何法逦推送．逡逑图２．１无线定位系统组成逡逑无线定位的基本原理是通过测量获得相关的定位参数信息，采用相应的定位逡逑８逡逑

写器之间数据的双向传输。该技术可以适用于各种环境，它经过射频信号主动识逡逑别目标，然后获取相应的数据。其识别过程不需要人工的干预，而且可以在各种逡逑复杂环境下工作。其工作原理如图２．２所示。逡逑电源逡逑Ｉ逦邋逦逦邋￣逡逑射

本文编号：2726801